堤防決壊防止対策（堤防の決壊防止工法）

---

１）技術概要

堤体芯に強度と深さと遮水性のある連続した壁をセメント改良土で築造する。

２）概要　

既設河川堤体中心部を天端より垂直に全回転式オールケーシングで掘削し、ケーシング内に掘削土を利用したセメント改良体を打設して自立性の高い地中連続柱列壁を造成し、遮水性と水に対して強度のある堤体を造る。

　

　

３）内容（図１、図２）

�@　全回転式オールケーシングφ1500を使用する。

�A　改良円形単柱をラップさせることで連続壁を築造する。

�B　連続壁は、増水時に基礎地盤からのパイピング・ボイリングの発生しない深さとする。

�C　改良体は、強度を２〜５Ｎ／mm2程度にコントロールし、地下水流でセメントが拡散・分離しにくい配合とする。

４）特徴

�@　全回転式オールケーシングは、地中障害物（玉石、転石、捨石、流木）に対応でき、連続した地中壁が築造できる。

�A　掘削土を破砕・粒度調整して改良体に使用し、残土の発生を抑える。

�B　改良体の強度を２〜５N／mm2程度にコントロールすることにより、施工の能率、作業性を高め、補強、補修、継ぎ足しを可能にする。

�C　遮水性が高い。｛改良体は、不分離剤を添加することとオールケーシングにより、改良体が固化する前に地下水流で洗い流され難くできる。実績として扇状地で玉石（40〜60cm）混じり、透水係数１×10^−１cm／secの場所に岩着土留止水壁工事を行い、透水係数を１×10^−５cm／secに下げることができた。｝

�D　水中でも均一な地中壁を築造できる。｛破砕粒度調整掘削土、セメント、添加剤、水の配合を管理してブリージングが０に近い改良体を製造し、トレミー管により打設する。高圧噴射攪拌改良、攪拌翼、オーガ等による地中連続壁は、地下水流による改良材の拡散・逸走、砂利層の掘削壁面崩壊等による品質の不均等、玉石・転石・捨石・流木等地中障害物による施工不能や土質により強度のばらつきが大きく、補強、補修、継ぎ足しが難しい。｝

�E周囲地盤を緩めない。｛改良体を打設しながらケーシングを抜くことから周囲地盤と一体となり、緩まない。｝

�F現状の堤体天端で作業ができる。｛全回転式の機械高さは、３〜４ｍと低く、機械幅が3.55〜4.3mである。｝

�Gスーパー堤防に比べて工事費が安い。｛スーパー堤防の工事費は、２００４年までに完成した延長４７kmで総額４千９百億円、１千万円／ｍ掛かっている。今後は、２〜３千万円／ｍ掛かるものと考えられている。全回転式オールケーシングによる連続柱列壁の工事費は、１５０万円／ｍ以下である。｝

５）効果

�@　堤防用地の拡幅買収がいらない。｛遮水により堤体の浸潤面が上がらないので浸透水による法尻崩壊を防ぎ、法尻擁壁の築造・嵩上げや裏法面を急勾配にでき、堤体の嵩上げも可能である。｝

�A　増水時の浸透、及び越流による堤防決壊に抵抗できる。

〇　連続柱列壁には強度と自立性があり、在来の堤防の決壊状況のように堤体部がえぐられて洗掘水路、落堀とならない。

〇　堤体の遮水により、水みちを塞ぎ、洪水高さに被圧された浸透水と越流水の合流によって短時間に決壊するのを防ぐことができる。｛増水時に河川水位が計画高水位に近づくと堤体内の浸潤線は、裏のり尻で地表と交差し、漏水する状況となる。漏水した箇所は、歩くと足がめり込む状態となる。このような状態で越流水が堤体を流れ落ちると短時間にのり尻が浸食される。その侵食は、堤体上部に進み、浸潤線まで侵食されると、のり尻と同じ状況となり、堤体が短時間に決壊していく。｝

〇　基礎地盤の遮水により、透水層から洪水高さに被圧された地下水流と越流水の合流により短時間に決壊するのを防ぐことができる。｛増水時に基礎地盤の透水層から堤内に向かって浸透水が流れ、堤内の弱い部分、表土が薄い部分で噴出す。その場合、堤体の決壊と同様に越流水と浸透水の合流部は、パイピング、ボイリング、が発生し、泥流化し、短時間にえぐられて行き、洗掘水路、落堀となる。｝

�B　現状で連続した施工が可能でスーパー堤防（完成までに現状の進捗では、数百年かかる。）のように未施工部の決壊に対する弱点をつくらない。

�C　事前調査がほとんどいらない。｛全回転式オールケーシングは、地中障害物に強く、流木、転石、玉石に影響されない。｝

�D　環境に優しい。｛セメント、ベントナイトを混合した汚泥の発生が少ない。｝

６）施工方法

�@　改良体製造プラントを設置する。土砂を１００本分程度確保し、配合試験で配合を決定する。

�A　迂回路の確保

歩行者通路、道路に供用されている場合は、迂回路を計画し、確保する。

�B　舗装撤去

堤防天端が舗装されている場合は、舗装を撤去する。

�C　センター測量

杭芯を測量し、番線付センター鉄ピン等位置の目印を打ち込む。

�D　全回転式オールケーシング台座鉄板をセットし、機械をセットする。

�E　ハンマーグラブバケットにて掘削する。障害物は、チゼルにより破砕して撤去する。掘削土は、ダンプトラックで直接受け、プラントに運搬する。

地下水面下の掘削は、ベッセルで受け水切りを行ってからダンプトラックで運搬する。ケーシングは、掘削面よりヒービング、パイピング、ボイリングしない深さに先行させる。掘削土は、振り分け、破砕し試験して配合を決定する。

�F　掘削終了後、スライムを処理し、トレミー管、及び、ホッパーをセットし、プラントで製造した改良体をミキサー車で運搬、クレーンで３m3バケット等を使用して打設する。トレミー管は、改良体に２m以上入れた状態で打設する。

�G　改良体を打設しながらケーシング、トレミー管を撤去する。堤防天端高さまで打設する。

�H　ケーシング、全回転式マシーン、を移動して天端を鉄板で養生する。施工順序は、改良体の強度発生が遅いことから養生も考慮して３本飛ばしに施工し、後に間を施工する。

（図２）

７）考察

堤防は、豪雨により決壊するものだという考えが一般的です。堤体に芯（強度のある壁）があり、決壊しても堤体の高さの１/２が残っていれば、土砂・ヘドロの堤内地への流入が少なくなり、洪水後に短時間で堤内水位を下げることが可能で、短時間での堤防復旧も可能となります。決壊による洪水本流の決壊箇所への蛇行流入がなければ洪水時間だけの越流量となり防災マップの様な浸水深さや広さになりません。

アメリカのハリケーン「カトリーナ」による災害（死者１３００人以上、損害約２０兆円）のように数日、数十日、家や施設が濁水で冠水すると使えなくなり、インフラも長期間停止します。

「蟻の穴から堤も崩れる。」（わずかな油断や不注意が大事を招くことがある）のたとえの様に都市河川の堤防は、築造の履歴は古く、延長の長い連続した構造物であり、その一部に欠陥があっても決壊し、被害が拡大します。

土砂堤防の欠陥は、降雨毎、増水毎、周囲の掘削・振動・揚水毎に堤防内の水位が変化し、水みちが発達して弱体化することです。発達する水みちや空隙は、いくら調査を行っても探し出せるものではありません。管理された強度のある連続した構造物（遮水壁）を築造する必要があります。

　堤防に遮水壁を築造すると堤内地の地下水位低下が懸念されますが、推進管により連続壁を貫通しグラウト注入による止水一体化（可撓管使用による沈下対応）や堤防天端を通したサイホン管等による堤内外の通水、堤内の揚水規制強化、内水の雨水浸透設備の普及、等を行えば対応できます。

　　　　　　　　　　

　

おわりに

近畿の大和川では、２００７年７月１７日梅雨前線の影響で集中豪雨が発生し、一部で計画高水位を超えています。豪雨が短時間であったことから被害は、ほとんど発生しませんでしたが、更に２〜３時間も続けばどうなっていたか分からない状況でした。この増水で堤防には、更に緩みや水みちが発達しています。都市堤防の決壊は、近々に発生します。

国は、機械化されていない時代の河川法改正（１９６４年）の「堤体材料は土砂」を引き摺り堤防内部の強化を考えていません。言い換えれば、「河川法の河川管理施設等構造令に示される堤防は、計画高水位以上の洪水が法的に河川管理者にとって対象外であり、検討・対策の必要がない。」と同じです。

河川管理者は、堤防の越水決壊を「天災」と決め付けていると考えられます。

河川学の先生方もできもしない「スーパー堤防部の高さを低くして越流させる。」「一部に越水補強堤防を設ける。」「遊水地を設ける。」等を主張しています。（その堤防部に近接した住民はどうしますか、用地が確保できますか。）

人口の約５０％、資産の約７５％が河の氾濫原に位置する日本は、それで良いのでしょうか。

超大型台風の上陸や超広範囲な集中豪雨による東京、大阪等主要都市の堤防決壊は、被害、復旧費が３０兆円を下らないと言われており、国の借金が増え、「日本の失われた５年」になります。

河川計画は、対象域が広く関係者の利害、既得権が複雑にからみ一度方針が決まればそれを変えるには大きなエネルギーが必要です。

都市河川堤防決壊の減災への近道は、進化した工法で堤防を強化することを「河川法の無意味な文章を基本の文章のように表現して検討・対策しない恣意的不行使の国ではなく」社会に訴える方法しかないと考えます。

追記

淀川緊急補強区間約４０kmの施工費は、４０,０００ｍ×１,５００,０００円＝６００億円に比べてダムの建設費はいくらでしょうか。

このホームページを読まれた方はご意見をお寄せください。皆様の協力が必要です。

＜参考文献＞

１）国土交通省河川局ホームページ